计算机控制技术实验报告

计算机控制技术

实验报告

题目： A/D转换实验

专业： 20##级自动化1班

姓名：孙海波

学号： 222011322270002

指导老师：胡东

实验一 A/D转换实验

一．实验目的

1．学习掌握模/数信号转换的基本原理；

2．掌握ADC0809芯片的使用方法。

二．实验设备

PC机一台。

三. 实验内容及步骤

（一） ADC0809在8086计算机系统中的应用

1.ADC0809芯片介绍略

2.接口实验单元中的ADC0809芯片线路

图1-2 系统中的ADC0809线路

3．实验接线和实验要求

（1）.实验按下图1-3实验线路连线

图1-3 ADC0809应用实验线路

（2）. 一般在实际应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。ADC0809的转换结束信号EOC未接，如果以中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259Ａ的中断源输入通道。本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADD－A、ADD－B、ADD－C 接系统数据线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H、06H、07H。

（3）. 启动本A/D转换只需如下三条命令：

MOV DX，ADPORT　　　；ADPORT为ADC0809端口地址。

MOV AL，DATA　　　　；DATA为通道值。

MOV DX，AL ；通道值送端口。

读取A/D转换结果用下面二条指令：

MOV DX，ADPORT

IN AL，DX

（4）.实验软件原理框图

（5）.试验程序如下：

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE

ADPORT EQU 0010h

ORG 1000H

START: JMP ADCONTORL

ADCONTORL:CALL FORMAT

ADCON: MOV AX,00

MOV DX,ADPORT

OUT DX,AL

MOV CX,0500H

DELAY: LOOP DELAY

MOV DX,ADPORT

IN AL,DX

CALL CONVERS

CALL DISP

JMP ADCON

CONVERS: MOV AH,AL

AND AL,0FH

MOV BX,077AH

MOV DS:[BX],AL

INC BX

MOV AL,AH

AND AL,0F0H

MOV CL,04H

SHR AL,CL

MOV DS: [BX],AL

RET

disp: mov dx,077Fh

mov ah,20h

disp0: mov cx,00ffh

mov bx,dx

mov bl,ds:[bx]

mov bh,0h

push dx

mov dx,0ff22h

mov al,cs:[bx+1060h]

OUT DX,AL

mov dx,0ff21h

mov al,ah

OUT DX,AL

disp1: loop disp1

pop dx

dec dx

shr ah,01h

jnz disp0

mov dx,0ff22h

mov al,0ffh

OUT DX,AL

ret

data1: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0ah

db 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh

FORMAT: MOV BX,0

MOV WORD PTR DS:[BX+077AH],0000H

ADD BX,2

MOV WORD PTR DS:[BX+077AH],0009H

ADD BX,2

MOV WORD PTR DS:[BX+077AH],0008H

RET

CODE ENDS

END START

（二）掌握ADC0809在51系列单片机中的使用方法

1．系统内部ADC0809的线路同图1-2。实验线路如下图1-4所示，图中采用部分译码法，地址为7FF8H～7FFFH，分别对应着8个模拟输入通道。

图1-4 51单片机实验ADC0809应用实验线路

2．实验接线和实验要求

（1）.实验按图1-4实验线路连线

（2）.由图1-4实现连线电路可知，主要由AD 转换器AD0809，频率发生器SUN7474，单片机AT89S51及显示用数码管组成。

AD0809的启动方式为脉冲启动方式，启动信号START启动后开始转换，EOC 信号在START 的下降沿10us后才变为无效的低电平。这要求查询程序待EOC无效后再开始查询，转换完成后，EOC 输出高电平，再由OE 变为高电平来输出转换数据。我们在设计程序时可以利用EOC 信号来通知单片机（查询法或中断法）读入已转换的数据，也可以在启动AD0809 后经适当的延时再读入已转换的数据。AT89S51的输出频为晶振频的1/6（2MHZ），AT89S1 与SUN7474连接经与7474的ST脚提供AD0809 的工作时钟。AD0809 的工作频范围为10KHZ-1280KHZ,当频率范围为500KHZ 时，其转换速度为128us。AD0809 的数据输出公式为：Dout=Vin*255/5=Vin*51,其中Vin为输入模拟电压，Vout为输出数据。

当输入电压为5V 时，读得的数据为255 再乘以2，得510。我们用510*98%得499,再将百位数码管的小数点点亮，显示为４.99V，显示值与输入值基本吻合。

（3）.软件设计思路及程序流程：

编程思路：

① 向AD0809 写入通道号并启动转换

② 延时1ms 后等待EOC 出现高电平(JNB EOC,$)

③ 给OE 置高并读入转换数据存入数据地址或数组中。

④ 显示

（3）.程序流程图如下所示：

（4）、由流程图可编写程序如下：

#include <at89x51.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit st=P3^2;

sbit oe=P3^1;

sbit eoc=P3^0;

uchar codetab[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09};//数码管显示段码

uchar codetd[]={0x00,0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70};//通道先择数组

uint ad_0809,ad_data1,ad_data2,ad_data3,ad_data0;

uchar m,number;

uchar x[8];//八通道数据待存数组

void delaynms(uint x);//nms延时程序

void display();//显示程序

void ad0809();//芯片启动程序

void key();//键扫描程序

main()

{

number=1;

P1=0x00;

while(1)

{

ad0809();//调AD0809 启动子程序

key();//调按键子程序

ad_0809=x[number];//把相关通道数据给ad_0809

display();//调显示

}}

//nms 延时程序

void delaynms(uint x)

{

uchar i;

while(x-->0)

{

for(i=0;i<125;i++)

{;}}}

void display()

{

uchar a;

ad_data1=(ad_0809*49/25)/100;//读得的数据乘以2 再乘以98%除以100 得百位

ad_data2=((ad_0809*49/25)%100)/10;//读得的数据乘以2 再乘以98%再分出十位

ad_data3=(((ad_0809*49/25)%100)%10);//读得的数据乘以2 再乘以98%再分出个位

for(a=0;a<10;a++)

{

P0=tab[ad_data3];//送小数点后第二位显示

P2=0x07;//选通第一个数码管

delaynms(3);

P0=tab[ad_data2];//送小数点后第一位显示

P2=0x0b;//选通第二个数码管

delaynms(3);

P0=tab[ad_data1];//送整数显示

P0_7=0;//点亮第三个数码管小数点

P2=0x0d;// 选通第三个数码管

delaynms(3);

P0=tab[number];//送通道号显示

P2=0x0e;

delaynms(3);

}}

void ad0809()

{

uchar i,m=1;

for(i=0;i<8;i++)

{

P0=td[i];//选通通道

oe=0;//以下三条指令为起动AD0809

st=0;

st=1;

st=0;

delaynms(1);

while(!eoc);//等待转换结束

oe=1;//取出读得的数据

x[m]=P2;//送相关通道数组

oe=0;

m++;

}}

void key()

{

if(!P3_5)//P3.5 是否按下

{

delaynms(20);//延时判误

if(!P3_5)//再一次判断P3。5 是否按下

{

while(!P3_5);//等待P3。5 为高电平

number++;//通道号显示加一

if(number>8)number=1;//八通道

}}}

四、心得体会

通过本次实验学习和掌握A/D信号转换的基本原理，并熟悉和掌握ADC0809芯片的使用方法，进一步熟悉和掌握了Proteus软件的适用以及利用其画仿真图，并熟悉和掌握了ADC0809芯片在8086上的编程以及使用，以及ADC0809芯片在51系列单片机上的编程以及使用。通过本次试验了解到了自己在模拟仿真软件使用上的不熟练，应多进行联系巩固。

第二篇：大学_计算机控制技术实验报告河南工业大学1

实验一 A/D与D/A转换

班级：自动F1203班姓名：蔡申申学号：201223910625

一、实验目的

1．通过实验了解实验系统的结构与使用方法；

2．通过实验了解模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。

二、实验设备

1．THBCC-1型信号与系统控制理论及计算机控制技术实验平台

2．THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)

3．PC机1台(含软件“THBCC-1”)

三、实验内容

1．输入一定值的电压，测取模数转换的特性，并分析之；

2．在上位机输入一十进制代码，完成通道的数模转换实验。

四、实验步骤

1. 启动实验台的“电源总开关”，打开±5、±15V电源。将“阶跃信号发生器”单元输出端连接到“数据采集接口单元“的“AD1”通道,同时将采集接口单元的“DA1”输出端连接到接口单元的“AD2”输入端；

2．将“阶跃信号发生器”的输入电压调节为1V；

3. 启动计算机，在桌面双击图标“THBCC-1”软件，在打开的软件界面上点击“开始采集”按钮；

4. 点击软件“系统”菜单下的“AD/DA实验”，在AD/DA实验界面上点击“开始”按钮，观测采集卡上AD转换器的转换结果，在输入电压为1V(可以使用面板上的直流数字电压表进行测量)时应为00001100011101(共14位，其中后几位将处于实时刷新状态)。调节阶跃信号的大小，然后继续观察AD转换器的转换结果，并与理论值(详见本实验附录)进行比较；

5. 根据DA转换器的转换规律(详见本实验附录)，在DA部分的编辑框中输入一个十进制数据（如2457，其范围为0～4095），然后虚拟示波器上观测DA转换值的大小；

6. 实验结束后，关闭脚本编辑器窗口，退出实验软件。

五、实验结果

当阶跃信号在不同的输入时的A/D转换示波器显示图。

图示分别为0、3、10、-10、-3V时的A/D转换图。